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文本内容:
《虚拟现实技术基础》课程教学大纲课程编号学时64学分4适用专业虚拟现实技术、数字媒体技术(艺术)、计算机科学与技术、软件工程、人工智能开课部门
一、课程的性质与任务虚拟现实技术作为新一代人机交互技术,具有多学科交叉融合的特点《虚拟现实技术基础》是一门理论性和实践性很强的课程,主要介绍虚拟现实的概念、基本特征、硬件设备、虚拟现实的关键技术及虚拟现实、增强现实应用开发等本课程的教学任务旨在使学生理解虚拟现实的基本概念,掌握虚拟现实技术研究的内容,熟悉虚拟现实技术的硬件设备,熟悉虚拟现实技术开发的常用软件掌握一种虚拟现实开发工具和技术,掌握虚拟现实平台脚本程序开发、物理引擎和碰撞检测技术,以及开发平台的资源使用、动画技术、UI设计、发布与测试等通过本课程学习,提高学生的动手实践能力,为虚拟现实项目开发和应用打下良好的基础通过本课程的学习,学生能够达到以下目标
1.掌握虚拟现实、增强现实的概念;
2.了解虚拟现实技术的特点及发展历程;
3.了解虚拟现实的关键技术及基本原理;
4.了解虚拟现实系统的常用硬件,掌握系统环境的配置及安装调试;
5.了解虚拟现实系统开发常用软件;
6.掌握三维全景的拍摄及制作方法;
7.能够使用常用的虚拟现实引擎进行虚拟现实应用开发;
8.掌握基本的虚拟现实网络应用开发;
9.掌握基本的增强现实应用开发方法
二、课程学时分配教学章节理论实验笫一章虚拟现实技术概论2第二章虚拟现实的关键技术22第三章虚拟现实系统的硬件设备2第四章虚拟现实开发常用软件22第五章二维全景技术44第六章Unity3D虚拟现实应用开发1212第七章Unity3D网络应用开发66第八章增强现实应用开发44合计3430
三、实践教学的基本要求
1.课内实验项目一览表序号实验项目名称学时必/选做1虚拟现实应用体验2必做2虚拟现实常用软件2必做3二维全景制作素材拍摄、全景图拼接2必做4二维全景制作VR全景漫游制作2必做Unity3D虚拟现实应用开发52必做Unity窗口界面、地形系统和对象Unity3D虚拟现实应用开发物理引擎和碰撞检62必做测Unity3D虚拟现实应用开发72必做Unity资源Unity3D虚拟现实应用开发82必做Unity动画系统Unity3D虚拟现实应用开发92必做Unity图形用户界面Unity3D虚拟现实应用开发102必做Unity AI设计Unity3D网络应用开发112必做Socket通信124必做Unity3D网络应用开发综合应用13增强现实应用开发4必做总计
302.实践教学要求
(1)教学目的加强实践教学,培养学生的动手能力使学生通过实验验证课堂所学理论,加深理解并掌握三维全景制作、虚拟现实和增强现实应用开发方法
(2)教学要求掌握虚拟现实系统硬件的安装调试,掌握三维全景制作技术,使用常用的虚拟现实引擎进行虚拟现实、增强现实应用开发3教学形式采用跟随课堂进度及时完成相应内容的教学实验,跟随课堂进度及时完成相应内容的教学实验,通过实验内容巩固所学知识4考核方式不旷课、不早退;独立完成每一个实验;实验后上交实验报告
四、课程的基本教学内容及要求第1章虚拟现实技术概论
1.教学内容
1.1虚拟现实技术概述L2虚拟现实技术的发展
1.3虚拟现实技术的分类L4虚拟现实技术的典型应用
2.重点与难点重点虚拟现实技术的概念难点虚拟现实技术的分类
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生了解虚拟现实的定义及特性,通过应用体验使学生初步了解虚拟现实技术的应用及特点第2章虚拟现实的关键技术L教学内容
2.1立体高清显示技术
2.2三维建模技术
2.3三维虚拟声音技术
2.4人机交互技术
2.5虚拟现实引擎
2.重点与难点重点三维建模技术、关键技术的基本原理难点关键技术的基本原理
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生了解虚拟现实关键技术的基本原理第3章虚拟现实系统的硬件设备
1.教学内容
1.1虚拟现实系统的生成设备
1.2虚拟现实系统的输入设备
1.3虚拟现实系统的输出设备
2.重点与难点重点虚拟现实系统的硬件设备及技术指标难点掌握一种常用的硬件系统的安装调试(如HTC VIVE系列设备)
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生了解硬件系统及基本原理,掌握常用的硬件设备安装于调试44章虚拟现实开发常用软件
1.教学内容
1.1三维建模软件
1.2虚拟现实开发平台
1.3虚拟现实开发语言2•重点与难点重点了解常用的三维建模软件及其特点,掌握三维模型使用规范,了解常用的虚拟现实开发平台及其脚本语言难点三维模型使用规范,虚拟现实开发的脚本语言
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生了解常用的三维建模软件,掌握三维模型使用规范;了解常用的虚拟现实开发平台及其脚本语言45章三维全景技术
1.教学内容
1.1三维全景概述
1.2全景照片的拍摄
1.3VR全景制作
2.重点与难点重点三维全景的概念及特点,三维全景素材的拍摄、全景图拼接,VR全景漫游制作难点全景图拼接,VR全景漫游制作
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生了解三维全景的基本概念及其特点、掌握三维全景素材的拍摄流程,掌握全景图拼接技术,掌握VR全景漫游制作技术第6章Unity虚拟现实应用开发
1.教学内容
1.1初识Unity
1.2Unity窗口界面
1.3物理引擎和碰撞检测
1.4Unity资源
1.5Unity图形用户界面
1.6Unity动画系统
1.7Unity中的AI设计
2.重点与难点重点Unity界面、框架,游戏对象的创建和编辑,视图操作;Unity脚本语言集成开发环境,脚本生命周期,Unity脚本基础语法,transform组件、矢量和Vector3类地形系统Terrain,3D模型导入,对象生命周期碰撞器、刚体、物理材质、碰撞检测;动画系统音频、灯光、材质贴图、摄像机UGUI设计,发布测试难点Unity各个面板的灵活使用和技巧,游戏对象的编辑,视图操作脚本生命周期方法执行顺序,transform组件,Vector3类地形系统Terrain的编辑,3D模型导入,预置和对象实例化碰撞器、刚体的编辑,碰撞检测实现旧版动画系统的编辑和控制、新版动画系统动画状态机各种资源的创建、添加和编辑UGUI控件的创建编辑,控件交互,以及用户输入
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生熟练掌握Unity的基本操作,掌握虚拟现实应用开发的基本流程和方法第7章Unity网络应用开发
1.教学内容
1.1Unity网络编程概述
1.2同步Socket通信
1.3Socket异步通信
1.4Unity连接MySQL数据库
1.5网络版坦克大战游戏案例
2.重点与难点重点Unity网络编程,Socket通信技术,Unity开发中MySQL数据库的应用难点Socket通信技术,MySQL数据库的应用,网络应用开发流程
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生掌握Unity网络开发基本流程和方法48章增强现实开发技术
1.教学内容
1.1增强现实的特点及制作流程
1.2基于Vuforia SDK的增强现实应用开发
1.3增强现实的交互设计
2.重点与难点重点增强现实的原理及特点,增强现实应用开发基本方法难点增强现实应用开发方法
3.课程教学要求本章采用讲授和多媒体演示的教学方法,要求学生掌握增强现实应用开发基本基本流程和方法
五、课程考核
1.考核类型考查
2.考核方式与成绩评定
(1)考核方式本课程采用上机考试形式考核
(2)课程考核的成绩评定以百分制计分,最终成绩的构成为平时成绩占10%、实践成绩占30%、期末考试成绩占60%o
3.考核题型及命题要求考试题型可有选择题、填空题、简答题、论述题和操作题等命题依据教学大纲要求,重点考核学生对基本概念、基本理论、重点知识的学习和掌握情况,考查学生对上述内容的综合应用能力考试内容包括各章基本概念、基本原理和重点知识,试题内容覆盖教学大纲7*各早
六、参考教材课程教材李建,王芳.虚拟现实技术基础与应用(M)第2版.北京机械工业出版社,
2022.05参考教材
[1]娄岩.虚拟现实与增强现实技术概论(M),北京清华大学出版社,
2016.8⑵李效伟,杨义军.虚拟现实开发入门教程(M).北京清华大学出版社,
2021.03
[3]何志红,孙会龙,虚拟现实技术概论(M).北京机械工业出版社,
2019.11
七、大纲说明本课程教学大纲依据20**版人才培养方案制定本课程是实践性较强的一门课程,具有理论和实践紧密结合的特点,要求学生理解掌握基本知识理论,熟练掌握一种虚拟现实开发应用技术(如Unity),能够运用所学知识解决实际问题,锻炼提高动手实践能力先修课程为计算机应用基础、高级语言程序设计、三维建模技术等制定人:审定人:。